科学手工小制作

题，达到环保和废物循环再用的目的。

【创新点】

实验的过程中，发现必须先以高温使铝罐表面的聚合物保护层氧化，然后刮除，才能让铝层暴露于混合电解液中，作为电池负极性使用。

作品简介

由于地球面临能源危机，因此我们希望在了解电化学中的燃料电池的原理，以家居废物代替燃油发电，研制一枚符合环保理念的电池。

1.迷你燃料电池的探究

此电他使用醇作燃料、氧气为氧化剂、氢氧化钠为电解液，迟脊锋化学作用如下：

正极：O2+2H2O+4e-→4OH-

负极：RCH2OH+2OH-→RCHO+2H2O+2e-

以不同的醇作研究，结果显示乙醇是最高效的燃料。

将2，4-二硝基苯肼加入放电后的电池的混合溶液，结果产生出橙色的沉淀物，证实醇在放电时被氧化生成醛。

2.铅笔及铝罐发电

以迷你燃料电池的运作原理为依据，基于多次实验结果和环保的考虑，选定以铅笔及汽水铝罐为电池的电极。

铝罐内层表面的聚合物保护层先经高温氧化后刮除。利用胶带把数枝削掉木质外层的铅笔芯黏合成块状，再以导电黏合剂涂上弃置干电池里的炭粉。除了可以增强笔芯的导电能力外，像迷你燃料电池一样炭粉中的氧化锰（IV）亦能催化正极反应。

以不同浓度的氢氧化钠和氯化钠混合溶液作电解液进行实验，利用数据收集仪记录了电压的变化。

在考虑过安全及所能产生的电流大小后，选定了0.1 M氢氧化钠和1M氯化钠作混合电解液以达到最佳效能，两电极的反应如下：

炭正极：2H2O+2e- →H2+2OH-

铝负极：Al+4OH-→[Al(OH)4]-+3e-

其后，我们不断改善它的没计及缩小电池体积以提高电流及实用性，结果发现：先将铝罐片卷成卷状作阳极，接上数铅笔芯作阴极，并以弃置的塑料盒盛载混合电解液，便制成动作成本只须￥0.23的电池，它产生野帆的1.46伏特电压的0.23安培电流，足以供闹钟等微型电器正常工作五十小时以码晌上。